‎สตีเฟ่นฮอว์คิงไม่เคยตอบคําถามทางวิทยาศาสตร์ที่ ‘น่าสนใจที่สุด’ ของเขา‎

‎สตีเฟ่นฮอว์คิงไม่เคยตอบคําถามทางวิทยาศาสตร์ที่ 'น่าสนใจที่สุด' ของเขา‎

‎ โดย ‎‎ ‎‎ ‎‎Rafi Letzter‎‎ ‎‎ ‎‎ เผยแพร่ ‎‎15 มีนาคม 2018‎ ‎จําลองมุมมองของหลุมดําที่ด้านหน้าของเมฆแมกเจลลานิกขนาดใหญ่‎‎ ‎‎(เครดิตภาพ: อแลง อาร์. | วิกิมีเดียคอมมอนส์)‎‎สตีเฟ่นฮอว์คิง‎‎เสียชีวิตในวันนี้‎‎ (14 มีนาคม) ทิ้ง‎‎มรดกอันยิ่งใหญ่ของการทํางาน‎‎ในฐานะนักฟิสิกส์ดาราศาสตร์นักสื่อสารวิทยาศาสตร์นักเคลื่อนไหวและบุคคลแห่งความชื่นชมวัฒนธรรมป๊อป และในวันที่เขาเสียชีวิตคําถามที่เขายกขึ้นและทํางานจนกระทั่งปีสุดท้ายของชีวิตของเขายังไม่ได้รับคํา

ตอบ: ข้อมูลสามารถสูญหายไปจากจักรวาลได้หรือไม่?‎

‎กระดาษที่โด่งดังที่สุดของฮอว์คิง”‎‎การระเบิดของหลุมดํา?‎‎ (เปิดในแท็บใหม่)‎‎”ตีพิมพ์เมื่อ 44 ปีที่แล้วในปี 1974 เอาขวานไปสู่แนวคิดทั้งหมดของหลุมดําตามที่นักฟิสิกส์เคยเข้าใจมาก่อนหน้านี้ และนี่เป็นการตีครั้งแรกของฮอว์คิงที่คําถามพื้นฐานนั้น‎‎”คลาสสิกหลุมดําควร ‘เย็นสนิท’ ในแง่ที่ว่ามันดูดซับทุกอย่าง แต่ปล่อยอะไรออกมา นี่คือวิธีที่พวกเขาเข้าใจในช่วงต้นทศวรรษ 1970″ โรเบิร์ต แม็คนีส นักฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัย Loyola ในชิคาโกเขียนในอีเมล [‎‎คําคมที่น่าสนใจที่สุดของสตีเฟ่นฮอว์คิงเกี่ยวกับมนุษยชาติมนุษย์ต่างดาวและผู้หญิง‎]

‎หลุมดําแบบนั้นจะไม่เปล่งประกายพลังงานและไม่ว่าอะไรจะหนีรอดพ้นจากมันได้ มันจะเพียงแค่ … ดํารงอยู่ เย็นชา เงียบ และเป็นนิรันดร์ กระดาษของฮอว์คิงทําให้หลุมดํายังมีชีวิตอยู่และอาจถึงแก่ชีวิต‎

‎”เมื่อสตีเฟ่นพิจารณาถึงผลกระทบทางกลของควอนตัมในช่วงกลางทศวรรษที่ 70 เขาค้นพบว่าโดยหลักการแล้ว‎‎หลุมดํา‎‎ควรแผ่รังสีราวกับว่าพวกมันเป็นวัตถุความร้อนที่มีอุณหภูมิ” McNees ” หากพวกเขาแผ่พลังงานมวลของพวกเขาจะลดลง และเขาพบว่าเมื่อสิ่งนี้เกิดขึ้นเมื่อพวกเขาหดตัวอุณหภูมิของพวกเขาก็จะสูงขึ้นและพวกมันก็แผ่กระจายเร็วขึ้น”‎

‎ในที่สุดบางทีหลุมดําจะหายไปทั้งหมดหรือหดตัวลงเหลือน้อยนูบบินเล็กน้อย หากไม่มีการคืนดีกันอย่างเต็มที่สัมพัทธภาพและกลศาสตร์ควอนตัมในทฤษฎีที่แข็งแกร่งของ “แรงโน้มถ่วงควอนตัม” (สิ่งที่นักฟิสิกส์เรียกว่า “ทฤษฎีของทุกสิ่ง”)‎

‎” ปัญหาคือจากการคํานวณของเขาการแผ่รังสีนั้นร้อนอย่างสมบูรณ์แบบ มันไม่ได้เก็บข้อมูลใด ๆ เกี่ยวกับสถานะของวัสดุที่ก่อตัวเป็นหลุมดําและสิ่งนี้จะละเมิดกฎพื้นฐานในกลศาสตร์ควอนตัม” McNees‎

‎ฟิสิกส์ควอนตัมต้องการให้อนาคตและอดีตทั้งหมดของทุกอนุภาคควรเป็นไปได้โดยหลักการแล้วเป็นไปได้ที่จะคิดออกและเชื่อมโยงผ่านชุดของเหตุการณ์ที่ถูกล่ามโซ่สาเหตุและความน่าจะเป็น แต่ถ้าหลุมดําปล่อยซุปอนุภาคที่ไม่แตกต่างกันพร้อมข้อมูลของพวกเขา – ประวัติของพวกเขา – ลบไปอย่างไม่สามารถกู้คืนได้ข้อกําหนดนั้นจะถูกทําลายโดยพื้นฐาน [‎‎แนวคิดที่ไกลที่สุดของสตีเฟน ฮอว์คิงเกี่ยวกับหลุมดํา‎]

‎”[นักฟิสิกส์เรียกสิ่งนี้] ว่า ‘‎‎ความขัดแย้งของข้อมูลหลุมดํา‎‎’ และความพยายามที่จะแก้ไขมันได้ขับเคลื่อน

งานส่วนใหญ่ในแรงโน้มถ่วงควอนตัมตั้งแต่มีการเปล่งเสียงครั้งแรก” McNees‎

‎ฮอว์คิงเป็นนักฟิสิกส์ที่ประสบความสําเร็จแล้วในปี 1974 และชีวประวัติสั้น ๆ หลายเรื่องบอกเป็นนัยว่าหลังจากการตีพิมพ์หนังสือวิทยาศาสตร์ยอดนิยมของเขาในปี 1988 “A Brief History of Time” งานทางวิทยาศาสตร์ที่สําคัญที่สุดของเขาอยู่เบื้องหลังเขา แต่ฮอว์คิงยังคงผลิตเอกสารทางวิทยาศาสตร์ที่สําคัญและเป็นที่ถกเถียงกันจนกระทั่งเมื่อเร็ว ๆ นี้ในทศวรรษนี้ต่อสู้กับความขัดแย้งที่เขาแนะนําเมื่อหลายสิบปีก่อน‎

‎กระดาษปลายอาชีพที่น่าทึ่งที่สุดที่ฮอว์คิงเขียนไว้แนะนําหลุมดําเนื่องจากพวกเขาเข้าใจว่าไม่มีอยู่จริงเลย‎‎ใน “‎‎การอนุรักษ์ข้อมูลและการพยากรณ์อากาศสําหรับหลุมดํา‎‎” ซึ่งตีพิมพ์ในปี 2014 เขาแนะนําว่า “ขอบฟ้าเหตุการณ์” รอบหลุมดําซึ่งเป็นจุดที่เกินกว่าที่แสงไม่สามารถหลบหนีได้ไม่มีอยู่จริง เขาเขียนว่า มีเพียงขอบฟ้าที่ “ชัดเจน” ของแสงที่ติดอยู่ซึ่งอาจจางหายไปและปล่อยให้แสงหนีไปได้‎

‎”การไม่มีขอบฟ้าของเหตุการณ์หมายความว่าไม่มีหลุมดํา — ในแง่ของระบอบการปกครองที่แสงไม่สามารถหลบหนีไปสู่ความไม่มีที่สิ้นสุดได้” ฮอว์คิงเขียน‎‎นอกจากนี้เขายังแนะนําปัญหาแนวความคิดพื้นฐานบางอย่างที่มีคุณสมบัติหลายอย่างที่นักฟิสิกส์มีสาเหตุมาจากหลุมดําเช่น “ไฟร์วอลล์” รอบขอบเขตที่ทําลายผู้สังเกตการณ์ที่พยายามเข้ามา‎

‎นั่นไม่ใช่คําพูดสุดท้ายของฮอว์คิงเกี่ยวกับวิทยาศาสตร์ เมื่อเร็ว ๆ นี้ในปี 2016 ฮอว์คิงได้ตีพิมพ์บทความกับนักฟิสิกส์ของมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์มัลคอล์มเพอร์รี่และแอนดรูว์สตโรมิงเกอร์นักฟิสิกส์มหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ดที่เรียกว่า “‎‎ผมนุ่มบนหลุมดํา‎‎”‎‎ทีมวิจัยแย้งว่า‎‎หลุมดําล้อมรอบด้วยอนุภาค “อ่อน” หรือไม่มีพลังงาน‎‎ซึ่งพวกเขาเรียกว่าเส้นผม พวกเขาเขียนว่าเส้นผมเส้นนั้นเก็บข้อมูลที่หายไปของอนุภาคที่ปล่อย